摘 要:近些年,在國內(nèi)社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的支持下,我國的綜合科技實力越來越強。自動化技術逐漸成為各個行業(yè)和領域廣泛運用的現(xiàn)代化科技,在機械制造與設計行業(yè)中,自動化技術有非常廣闊的前景,但總體而言,自動化技術在部分領域的運用還處于初步發(fā)展階段。基于此,本文試圖從機械制造與設計中自動化技術應用的基本理論與重要性出發(fā),探討其在機械制造與設計中的應用。
關鍵詞:機械制造與設計;自動化技術;科學應用
毋庸諱言,在人類工業(yè)革命史中,機械化是一個極為重要的里程碑。正是由于機械化的出現(xiàn),現(xiàn)代社會生產(chǎn)才能得以加速前行。隨著機械化的不斷發(fā)展,自動化技術逐步出現(xiàn)在人們眼前,并日漸成為各行業(yè)廣泛關注的焦點。充分有效地利用自動化技術為機械制造與設計服務,能夠取得顯著的經(jīng)濟效益。從機械制造企業(yè)的角度出發(fā),要想更好地利用自動化技術,首先必須緊跟企業(yè)自身實際情況,有針對性運用這一技術,這也是保障企業(yè)自身獲得可持續(xù)發(fā)展,不斷提升自身競爭力的重要手段和方法。
1 機械制造與設計中的自動化技術概述
自動化技術不僅是一門技術,更是一門紛繁復雜的學科知識,主要涵蓋了電子學、計算機、網(wǎng)絡技術以及控制學等多個學科。在多項技術的綜合作用下,自動化技術的功能愈加完善,人工參與逐漸減少。在機械制造與設計中,自動化檢測、分析判斷以及處理都成為了自動化技術的主要標志,由此可見,在現(xiàn)代科技快速發(fā)展的時代背景下,自動化技術在機械制造與設計領域的應用極具必要性與現(xiàn)實性。總體而言,其具有以下幾個特征。
1.1安全性
計算機仿真技術是計算機科學的產(chǎn)物之一,是一種全新的自動化技術,在計算機仿真技術的支撐下,能夠建立起相應的安全演示平臺和預警平臺,這兩大平臺有助于切實保證機械制造與設計的安全性[1]。在過去很長一段時間內(nèi),機械設計完全依賴于人工,需要由專業(yè)的設計人員繪制產(chǎn)品圖紙,以便于制造人員按圖操作。這樣的過程就很容易受到人為因素的影響,機械制造安全難以得到有效保障。因此,自動化技術的應用無疑大幅提高了機械制造與設計的安全性。
1.2廣泛性
當前,現(xiàn)代科技已經(jīng)發(fā)展至一個新的階段,計算機技術、信息化技術、物聯(lián)網(wǎng)技術獲得了前所未有的發(fā)展和應用,這些基礎性技術的發(fā)展為自動化技術的發(fā)展提供了巨大的機遇,并進一步推動了自動化技術應用范圍的擴展。從實踐看,在機械制造、研發(fā)和設計、包裝以及運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié),自動化技術均得到了十分深入、廣泛的運用,這顯著地彰顯了自動化技術的廣泛性[2]。
1.3高效性
眾所周知,在沒有應用自動化技術時,機械制造與設計大多以人工為主。但隨著行業(yè)的發(fā)展與產(chǎn)品的升級換代,機械制造與設計的精度要求持續(xù)提高,傳統(tǒng)的依賴于人工制造與設計的途徑已經(jīng)無法滿足這一要求,且很容易出現(xiàn)各種質量問題。因此,現(xiàn)代機械制造企業(yè)廣泛運用自動化技術,借助編程的方式實現(xiàn)自動地、高效地、精準地加工與制造,整個過程都凸顯著高效性。
2 自動化技術應用于機械制造與設計的重要性
2.1有利于提高產(chǎn)品精度與制造效率
我國經(jīng)濟發(fā)展為社會各行業(yè)提供了產(chǎn)業(yè)升級的發(fā)展機遇,機械制造與設計業(yè)也不例外。與此同時,在行業(yè)不斷發(fā)展之時,機械制造與設計業(yè)的市場競爭也在不斷加劇,這就反向要求企業(yè)必須要更新自身技術,實現(xiàn)轉型升級,不斷滿足現(xiàn)代市場的各項需求。企業(yè)只有在提高生產(chǎn)力的同時開源節(jié)流,才能夠保證企業(yè)持續(xù)發(fā)展壯大。自動化技術的應用能夠幫助企業(yè)實現(xiàn)上述目標,能夠大幅提高產(chǎn)品的精度與制造效率,從而起到提升企業(yè)競爭力之實效。
2.2有利于控制生產(chǎn)成本
就傳統(tǒng)機械制造行業(yè)而言,人力成本一直是生產(chǎn)成本的主要部分,這是由于舊的機械制造與設計設備對人的依賴性極大,所需人力資源非常多。并且在消耗大量的人力資源時,產(chǎn)品質量還無法得到充分保障。自動化技術的廣泛應用能夠實效集約化、規(guī)?;?、批量化生產(chǎn),產(chǎn)品質量保障程度非常高[3]。值得注意的是,雖然自動化技術的應用所需成本較大,但綜合來看,其所能獲得的經(jīng)濟效益遠大于成本。
2.3有利于全方位地對生產(chǎn)流水線進行監(jiān)控
自動化技術的應用能夠幫助企業(yè)對生產(chǎn)流水線進行全方位的動態(tài)監(jiān)控,而且還能夠及時收集、整合、分析、處理生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有關數(shù)據(jù),這有助于企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)設備可能或已經(jīng)出現(xiàn)的問題,起到防患于未然的效果。誠然,這一優(yōu)勢還能夠有效地保證機械設備的安全,能夠在很大程度上延長設備使用壽命。
3 自動化技術在機械制造與設計中的應用
3.1應用于集成制造系統(tǒng)
一直以來,集成制造系統(tǒng)擔負著大部分的生產(chǎn)任務,需要規(guī)劃生產(chǎn)工藝并開展生產(chǎn)和質量檢測工作,從而確保生產(chǎn)嚴謹性的提升。在集成制造系統(tǒng)中應用自動化技術能夠對眾多的潛在技術予以協(xié)調,可以有效地結合各個生產(chǎn)流程,并實現(xiàn)信息共享,從而提高生產(chǎn)效率。具體來看,自動化技術包括了計算機復制技術與數(shù)控技術,在機械制造與設計時,這些技術的融合能夠確保工程并行,優(yōu)化生產(chǎn)的制造、設計、開發(fā)等環(huán)節(jié)[4]。機械制造與設計企業(yè)應考慮企業(yè)實際生產(chǎn)需求,對生產(chǎn)周期加以合理安排。同時有效運用自動化技術,盡可能縮短產(chǎn)品研發(fā)到制造的時間,減少重復環(huán)節(jié),在節(jié)約成本和資源的同時提高生產(chǎn)效率。
3.2應用于智能系統(tǒng)
建立機械制造與設計企業(yè)的內(nèi)部智能系統(tǒng)的關鍵就是自動化技術,換言之,自動化技術是智能系統(tǒng)的基礎性技術,缺少了自動化技術的應用,智能系統(tǒng)也就不可能建立得起來。智能系統(tǒng)有著提升機械制造效率、推動管理優(yōu)化的功能。并且還能夠準確地分析和判斷各個環(huán)節(jié)生產(chǎn)所需人力資源和物力資源,可以全面地監(jiān)控生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),確保原材料用到實處,從而提升產(chǎn)品質量。建立智能系統(tǒng)需要應用自動化技術,借助各種軟件和儀器設備,為產(chǎn)品的設計編輯相應的算法,實現(xiàn)人工智能。當然,智能系統(tǒng)也能夠發(fā)現(xiàn)設計與制造過程中的潛在問題和隱患,并能夠及時提出解決方案和措施。
3.3應用于自動檢測系統(tǒng)
自動檢測系統(tǒng)包括眾多設備,如傳感器和數(shù)據(jù)信息處理器等,其可以將有關的生產(chǎn)信息及時反饋給機械制造與設計企業(yè),幫助企業(yè)及時采取相應的整改措施,從而實效提高產(chǎn)品質量的目的??傮w而言,在機械制造與設計過程中,自動檢測技術占據(jù)著很大的分量,其依賴于傳感器之間開展的信息傳遞,即便人不參與,自動檢測系統(tǒng)也能夠與智能系統(tǒng)、集成系統(tǒng)相互聯(lián)系,確保產(chǎn)品制造正常、有序進行。自動化技術同樣是自動檢測系統(tǒng)的基礎性技術,是保證自動檢測系統(tǒng)規(guī)避生產(chǎn)風險、提高產(chǎn)品質量的關鍵。
3.4應用于數(shù)控系統(tǒng)
毫無疑問,在機械制造與設計過程中,數(shù)控系統(tǒng)扮演著十分重要的角色,將自動化技術應用到數(shù)控系統(tǒng)中能夠大幅地提高生產(chǎn)效率。數(shù)控系統(tǒng)應用了數(shù)字化技術、計算機技術以及相應的控制技術,這些技術的融合運用保證了機械制造與設計工作的如期開展,為企業(yè)發(fā)展奠定了堅實的基礎。在具體應用時,企業(yè)應組織專業(yè)培訓,對相關操作人員進行專業(yè)知識的教育,不斷提升其安全操作意識,并確保其可以借助數(shù)控系統(tǒng)開展產(chǎn)品生產(chǎn)與質量控制工作。
3.5應用于柔性自動化系統(tǒng)
柔性化技術的應用主要針對大規(guī)模的機械制造與設計,柔性自動化系統(tǒng)的應用有效地改變了機械加工的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式,生產(chǎn)與市場之間的聯(lián)系更為緊密。是故,柔性化技術具有靈活性的特點,能夠在滿足市場發(fā)展需求的同時增強機械制造與設計的活力。柔性自動化系統(tǒng)可以緊跟市場發(fā)展需求,重組并排解加工對象,選擇更為恰當?shù)募庸ぴO備,對生產(chǎn)流程加以全面控制[5]。另外,柔性自動化系統(tǒng)還可以借助計算機技術實現(xiàn)信息管控,管理、檢測每一個數(shù)據(jù),確保其將各加工指令落到實處,實現(xiàn)生產(chǎn)的動態(tài)化管理。
4 結語
總之,自動化技術作為現(xiàn)代科技的主要代表,具有眾多的優(yōu)勢,在機械制造與設計中應用該技術有助于提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質量并推動企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
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作者簡介:
徐志凌(1970—),男,漢,籍貫:江蘇省南京市,工程碩士,高級工程師,研究方向:機械制造或質量管理。
(中國直升機設計研究所,江西 景德鎮(zhèn) 333001)